前言

12月16日，在“第二屆中國互連技術與產業大會”上，首個由中國集成電路領域相關企業和專家共同主導制定的《小芯片接口總線技術要求》團體標準，正式通過工信部中國電子工業標準化技術協會的審定并發布。

《小芯片接口總線技術要求》描述了CPU、GPU、人工智能芯片、網絡處理器和網絡交換芯片等應用場景的小芯片接口總線技術要求，包括總體概述、接口要求、鏈路層、適配層、物理層和封裝要求等。

《小芯片接口總線技術要求》標準概況圖

據悉，這是中國首個原生Chiplet技術標準，對于中國集成電路產業延續“摩爾定律”，突破先進制程工藝限制具有重要意義。而從長遠上來看，也有助于打造國內芯片產業的軟件和硬件生態，我國擁有世界上最大的芯片市場，因此國外廠商無疑也將會陸續適配我們的小芯片標準，加入我們的生態。

01摩爾定律放緩，Chiplet成芯片企業新寵

在了解Chiplet技術標準制定的重大意義之前，我們先了解一下，何為Chiplet，它為何如此備受關注。

Chiplet也被翻譯為“小芯片”或“芯粒”，這一概念最早在2015年提出，是指預先制造好、具有特定功能、可組合集成的晶片（Die）。

簡單來說，相對于單獨為一個整體的傳統芯片，Chiplet則像是樂高積木，不同形狀、大小、功能的小芯片，加上必要的電路設計，再借助先進封裝技術，就可將其拼為一個完整的大芯片，從而能發揮更大的效益。

Chiplet技術是將多顆芯片進行組合，用異構的方式形成全新的系統級芯片

總之，小芯片技術是一種芯片“模塊化”的設計方法，也是異構集成的封裝技術。

在摩爾定律逐漸放緩的當下，如果繼續提高半導體工藝制程，除了技術上的瓶頸難以突破外，制造成本也在巨幅攀升。

于是，小芯片成為能夠拯救日趨失效的摩爾定律、持續提高SoC高集成度和算力的重要途徑，更重要的是，能有效降低制造成本。因此，小芯片設計近年來成為處理器行業的主流。

最初，Chiplet技術被AMD率先大規模應用于商業產品。2019年，國內企業華為也開始在產品中使用Chiplet技術。

AMD推出的EPYC服務器，成為成功采用Chiplet技術的案例

在業內巨頭AMD、英特爾、臺積電等的推動下，Chiplet成為芯片行業新寵，各大相關巨頭企業紛紛開始入場，國內芯片企業也開始加緊布局。

02我國為何急需原生Chiplet技術標準？

對于芯片產業的發展來說，行業標準的制定尤為關鍵，否則，市場和生態就無法發展壯大。

國內某芯片定制公司董事長表示，“各家半導體IP提供商，只要擁有一定的芯片設計能力，都可以生產Chiplet，但是不同廠商之間的Chiplet如果沒有統一的接口，就無法相互之間進行通信和協同。如此一來，各廠商的Chiplet就會形成孤島，不能和其他Chiplet進行組合和配對，市面上就沒有足夠多的可供靈活選擇使用的Chiplet，這個技術就不會得到廣泛的使用。”

面對成千上萬種的“樂高積木”小芯片，用戶能做任意組合、拼接，依靠的是統一的插口。因此，互連接口標準化就起到了連接各個Chiplet廠商的作用。

基于此，國外芯片企業已經在聯手推動Chiplet接口規范的標準化。

今年3月，Intel聯合AMD、Arm、高通、臺積電、三星、谷歌云、微軟等十家行業巨頭，成立了Chiplet標準聯盟，制定了通用Chiplet的新互聯標準“Universal Chiplet Interconnect Express”（簡稱“UCIe”），旨在共同打造Chiplet互聯標準、推進開放生態。

UCle的制定很有可能成為Chiplet技術的主流標準，對于行業來說自然是有利因素。然而，對于國內企業來說，卻未必會從中受益。

上文提到，UCle的標準發起者中，沒有一家大陸企業，因此，真正的主導權并不在我們手中，這一標準對中國芯片企業的開放程度將會怎樣還未可知。有專業人士表示，實現參考設計所需要的技術細節，在目前的Chiplet標準協議根本找不到。實際上，一些標準的細節還被美國限制不可對中國企業開放。

因此，在UCle日后可能成為技術封鎖工具的情況下，中國急需屬于自己的原生Chiplet技術標準，掌握一定主動權。

此外，中國計算機互連技術聯盟（CCITA）秘書長郝沁汾表示，在國內研發先進制程受到客觀影響的大背景下，企業對于屬于中國的Chiplet技術標準的訴求是比較強烈的。很多國內本土廠商都希望去應用Chiplet技術，也希望國內推動這一技術的標準。

2020年6月，中科院計算所、工信部電子四院以及國內芯片產業鏈上下游六十多家單位，開始共同研究制定小芯片接口標準。如今，《小芯片接口總線技術要求》團體標準終于正式面向世界發布。

這一標準的推出，將為國內芯片企業解決關鍵技術問題，也會為國內芯片產業帶來巨****展機遇。

總 結

眾所周知，國外在芯片領域起步較早，因此很多標準都由是國外公司來制定的。而此次，在Chiplet上，中國自己制定了相關標準，對于國內芯片產業，無疑是一項重大利好。

在Chiplet已然成為芯片行業發展趨勢之時，我國通過首個小芯片標準的發布，有望搶占先機，降低對美、韓系技術的依賴，加速國產化替代進程。

當然，這或許還有很長的路要走，但從長期來看，Chiplet這條新賽道，是中國芯片產業實現“彎道超車”的絕佳機會，讓我們拭目以待。

參考資料：

鎂客網：《“中國芯”提速！首個國產“小芯片”標準發布 專家這樣說》

人民資訊：《Chiplet聯盟成立 芯片“摩爾定律”可否被刷新？》